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抑制振蕩器的固有頻率及其補(bǔ)償方法
抑制振蕩器中的固有頻率的工作原理與新年的決議非常相似。除非您正在積極地向振蕩機(jī)制或目標(biāo)中注入能量，否則世界的摩擦將極大地扼殺您的動力。
在本文中，我們將研究阻尼和固有頻率的定義，阻尼對固有頻率的影響以及在電子產(chǎn)品中用于補(bǔ)償這些影響的內(nèi)容。
什么是固有頻率和阻尼？
當(dāng)沒有施加外力時，擺會以其固有頻率擺動。
振蕩機(jī)構(gòu)的固有頻率是指未施加驅(qū)動力或抵抗力時的振動率。為了更好地理解固有頻率的概念，可以想象一下擺是運動的。當(dāng)擺錘抬起時，能量被饋入其中。但是，一旦擺錘釋放，它就會以其固有頻率振蕩。
自然頻率也是電子產(chǎn)品中特別是振蕩器電路中經(jīng)常提到的一個術(shù)語。RLC電路是最基本的振蕩器之一。要啟動振蕩，電容器需要充電。移除電壓源后，LC電路將在沒有外力的情況下振蕩。
當(dāng)RLC電路自身振動時，據(jù)說會以其固有頻率振動。通常，固有頻率的振蕩會產(chǎn)生無限長的正弦波形。在其固有頻率下，振蕩將保持相等的幅度，直到被強(qiáng)制停止為止。
理想的振蕩器將永遠(yuǎn)不會遭受其振蕩的衰減，這意味著它將永遠(yuǎn)不會失去能量并停止運行。但是，阻尼發(fā)生在現(xiàn)實世界中，最終使振蕩運動停止。對于擺錘中的機(jī)械運動，RLC電路中的電流以及其他振蕩機(jī)制而言，這是正確的。
阻尼如何影響固有頻率？
對于欠阻尼振蕩器，幅度呈指數(shù)下降。
阻尼是指由于能量耗散而導(dǎo)致的振蕩幅度的減小。因此，更進(jìn)一步，阻尼不僅會影響振蕩幅度的逐漸衰減，而且還會影響振蕩器的固有頻率。取決于振蕩器是過阻尼，臨界阻尼還是欠阻尼，其影響會有所不同。
在RLC電路中，阻尼的影響取決于阻尼系數(shù)，該系數(shù)由下式給出：
α= R / 2公升
當(dāng)R 2 > 4L / C時，電路將發(fā)生振蕩，從而導(dǎo)致電路過阻尼。同時，臨界阻尼電路為R 2 = 4L / C。處于臨界阻尼狀態(tài)的RLC電路在平衡之前會振蕩一次。
我們大多數(shù)人對欠阻尼電路（R 2 <4L / C）更加熟悉。阻尼不足的電路隨著時間的推移以幅度呈指數(shù)減小的方式振蕩。這是擺錘，吉他弦和其他振蕩機(jī)制在現(xiàn)實生活中的行為方式。
在這三種阻尼模式中的任何一種下，很明顯，振蕩不再堅持其固有頻率。阻尼使固有頻率從理想值降低。
補(bǔ)償電子設(shè)備中的固有頻率衰減
晶體管用于補(bǔ)償振蕩器電路中的阻尼損耗。
阻尼振蕩系統(tǒng)在許多應(yīng)用中很有用。例如，您需要對輪胎減震器進(jìn)行減震，以減少不平坦道路上的震動。內(nèi)彈簧床墊還具有阻尼振動，可提供舒適的睡眠。但是，在某些情況下，您將需要振蕩器以無阻尼的固有頻率工作，尤其是在電子設(shè)備中。
一個微控制器需要持續(xù)的振蕩脈沖功能正常。RF發(fā)射器也是如此，它使用振蕩波形作為載波信號。使用阻尼時，信號將隨著時間的流逝而惡化，從而使電路無法工作。
由于能量守恒定律，未阻尼的振蕩器無法自然顯現(xiàn)。為了維持振蕩頻率和振幅，在振蕩器電路中需要反饋機(jī)制。這就是為什么使用放大器或晶體管來反饋和放大實際振蕩器電路中的振蕩的原因。還值得注意的是，電壓源永遠(yuǎn)不能在功能性振蕩器電路中移除。